[发明专利]一种基于内燃机和混合励磁电机的电动汽车增程装置

摘要

本发明公开了一种基于内燃机和混合励磁电机的电动汽车增程装置。基于永磁同步电机的传统增程器永磁体产生的磁场强度难以灵活调节，整机排放和燃油经济性有待改进。本发明包括内燃机、混合励磁电机、不控整流器、逆变器和增程装置控制器；内燃机和混合励磁电机之间采用共轴机械直连，混合励磁电机三相端子经不控整流器和逆变器与整车直流母线相连。本发明起动模式下，利用逆变技术和弱磁控制使混合励磁电机倒拖内燃机实现增程装置起动；发电模式下，利用内燃机带动混合励磁电机经不控整流器为驱动电机提供动力电池亏电状态下的整车所需功率，多余电能为动力电池充电。

主权项

1.一种基于内燃机和混合励磁电机的电动汽车增程装置，包括内燃机、混合励磁电机和增程装置控制器，内燃机和混合励磁电机之间采用共轴机械直连，其特征在于：还包括不控整流器和逆变器；所述的混合励磁电机三相端子经不控整流器和逆变器与整车直流母线相连；发电工况下，增程装置控制器将实时状态发送给整车控制器，并接收整车控制器的功率请求信号，遵循最佳发电工况脉普图确定内燃机需求扭矩和最佳发电转速，根据内燃机需求扭矩确定内燃机目标进气量、目标喷油量和目标点火正时，控制内燃机将燃料化学能转化为机械能驱动混合励磁电机发电；增程装置控制器根据混合励磁电机中转速传感器反馈的实际转速和目标最佳发电转速差值调节混合励磁电机的励磁电流；不控整流器将混合励磁电机产生的交流电转化为直流电输出，并根据输出直流母线上安装的发电电压传感器和电流传感器反馈的发电电压和发电电流计算实际发电功率反馈给增程装置控制器，增程装置控制器根据目标发电需求功率和实际发电功率差值，遵循最佳发电工况脉普图调整内燃机需求扭矩和最佳发电转速；起动工况下，增程装置控制器接收整车控制器的起动信号和发电需求功率信号，同时将起动过程实时状态发送给整车控制器；增程装置控制器根据接收到的发电需求功率确定最佳目标起动转速，并根据目标起动转速和混合励磁电机中转速传感器反馈的实际转速偏差，计算内燃机需求扭矩和混合励磁电机需求扭矩；增程装置控制器根据内燃机扭矩模型确定目标进气量、目标喷油量和目标点火正时，完成进气、喷油和点火的底层控制；增程装置控制器根据混合励磁电机需求扭矩确定弱磁控制占空比和逆变控制占空比，实现混合励磁电机弱磁控制，并由逆变器输出后实现混合励磁电机逆变控制；逆变占空比产生的基准信号由混合励磁电机的转速传感器提供；动力电池提供的高压直流电经逆变器实现直流交流转换，逆变器控制混合励磁电机倒拖并起动内燃机。